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低功耗 8051 系列

NuMicro® ML51 低功耗系列为内建 Flash 的增强型 1T 8051 内核微控制器,正常运行模式典型功耗可达 80 μA/MHz 以及休眠模式下功耗可低于 1 μA。此系列最高速可达 24 MHz,并内建 38.4 kHz 低速内部振荡器,支持宽电压工作范围 1.8 V 至 5.5 V,工作温度:- 40 ℃ 至 105 ℃。

NuMicro® ML51 系列不只是低功耗更富含多种特色像是 12 位 500 KSPS SAR ADC 以及多达两组比较器、内建四阶参考电压可供 ADC 与 ACMP 使用、并内建 DMA 加速数据的传输以减轻 CPU 负担。此外 NuMicro® ML51 系列含有高集成度外设 ,如两组串口、两组 smart card 界面、两组 I²C 与两组 SPI。 

NuMicro® ML51 内建 16 KB ~ 64 KB Flash内存、以及 1 ~ 4 KB SRAM。管脚从 10 到 64 提供多种封装,并与 32 位微控制器同封装脚位兼容,让选型升级更加便利。 

目标应用 :

穿戴式装置、家庭自动化、物联网装置、消防烟感、电池管理、遥控器、无线充电等。

主要特征

CPU
  - 全静态 8 位 1T 8051 内核 CMOS 微控制器
  - 指令集全兼容 MCS-51
  - 4 级优先级中断配置
  - 双数据指针 (DPTRs)
     
工作条件
  - 宽电压工作范围 1.8V 至 5.5V
  - 宽工作频率最高至 24 MHz
  - 工业级工作温度 - 40 ℃ 至 + 105 ℃
   
低功耗特性
  - 正常运行模式典型功耗 80 μA / MHz
  - 低功耗运行模式典型功耗 15 μA
  - 低功耗空闲模式功耗不超过 13 μA
  - 掉电模式典型功耗小于 1 μA
  - 掉电模式下唤醒时间为 10 us ( HIRC 运行 )
     
内存
  - 最大到 64 / 32 / 16 / 8 K字节 APROM, 用于用户代码
  - 可配置 4 K / 3 K / 2 K / 1 K 字节 LDROM, 用于启动系统编程 ( ISP )代码
  - APROM 中应用编程 ( IAP ) 内存 128 字节没页累加
  Flash 内存 100,000 次擦写寿命
  - 代码安全加密
  - 256 字节片上 RAM
  - 额外 4 / 2 / 1 K字节片上辅助 RAM ( XRAM ) ,通过 MOVX 指令访问
     
PDMA
  - 三种模式:外部设备到内存、内存到外部设备和内存到内存传输
  - 所有模式下源地址和目标地址必须字对齐
  - 内存到内存模式:传输长度必须字对齐
  - 外部设备到内存和内存到外部设备模式:传输数据长度可以字节对齐
  - 外部设备到内存和内存到外部设备模式:传输数据宽度字节对齐
   
时钟源
  - 24 MHz 高速内部振荡器 ( HIRC ) ± 1 %精度等级 ( 25 °C, 3.3V ) 全工作条件范围下精度 ± 5 % 精度等级
  - 38.4 kHz低速内部振荡器 ( LIRC ) ± 1 %精度等级 ( 25 °C, 3.3  ) 全工作条件范围下精度 ± 10 % 精度等级
  - 外置 4 ~ 24 MHz ( HXT ) 晶振输入为精密定时操作
  - 外置 32.768 kHz ( LXT ) 晶振输入
  - 运行中可通过软件对时钟源切
  - 可编程系统时钟分频器从1/2, 1/4, 1/6, 1/8…, 最高到 1/512
     
外设
  - 多达 56 个通用输入输出引脚。所有输出引脚具有独立的 2 级电平转换速率控制
  - 8 通道 GPIO 中断,具备边缘/电平检测,全部 56 个 GPIO 均可配置为输入源之一 
  - 标准中断引脚和兼容标准 8051
  - 两组 16 位定时/计数器 0 和 1 兼容标准 8051
  - 一组 16 位定时器 2 带 3 通道输入捕获模块 
  - 一组 16 位自动重载定时器 3,可作为 UARTs 的波特率时钟源
  - 一组可编程看门狗定时器 ( WDT ) 由专用 38.4 kHz LIRC 提供时钟
  - 一组专用的自唤醒定时器 ( WKT ) 用于为节省功耗的自我定时器唤醒功能,由 38.4 kHz LIRC或 32.768 kHz LXT 提供时钟源
  - 两组全双工串口,带有帧错误侦测及自动地址辨识功能。TXD 及 RXD 脚可通过软件更换管脚位置
  - 两组智能卡接口支持 ISO7816-3 兼容 T=0 , T=1 和支持全双工 UART 模式
  - 两组 SPI 端口支持主机和从机模式,当系统时钟为 24 MHz 时传输速率高达 6 Mbps
  - 两组 I²C 总线支持主机和从机模式,数据传输率高达 400 kpbs
  - 6 组,12 通道脉宽调制器 ( PWM ) 输出,高达 16 位分辨率,为电机控制提供不同模式和故障刹车功能。16 位 PWM 计数器用作独立带中断的定时器
  - 两组比较器支持迟滞功能
  - 一组 12 位 ADC,当 VDD 大于 2.5 V 转换速率高达 500 Ksps,硬件触发和转换结果比较便于电机控制
     
电源监视器
  - 欠压检测 ( BOD ) 可用于低功耗模式,7 个级别可选,可配置中断或复位
  - 上电复位 ( POR )
  - 低电压复位 ( LVR )
     
强效 ESD 及 EFT 能力
  - ESD HBM 通过 8 kV 
  - EFT > ± 4.4 kV
  - 闩锁测试通过150 mA 
     
开发工具
  - Nuvoton Nu-Link 基于 KEILTM  和 IAR 开发环境
  - Nuvoton 电路编程 ( Nu-Link )
  - Nuvoton 在系统编程 ( ISP ) 通过 UART